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            材料沉積噴墨打印及
            涂層系統解決方案

            我們的應用

            基于Inkjet、EHD、Ultra-sonic等技術積累,搭建材料噴墨打印與涂層研究與 應用平臺,從科研到產業為您提供解決方案。

            <p>組織修復再生,微球囊,支架,醫藥,生物氣體傳感器,單細胞,微陣列原位合成(DNA合成、肽合成),微陣列(點樣)等。</p>

            生物與新醫藥

            組織修復再生,微球囊,支架,醫藥,生物氣體傳感器,單細胞,微陣列原位合成(DNA合成、肽合成),微陣列(點樣)等。

            典型案例

            • ▲ 單細胞打印

              細胞,作為生物結構和功能的基本單位,研究其相關生物行為及其規律與本質,對于探索疾病的機理與治療手段,有著巨大的意義。對細胞的研究是一個復雜的工程,細胞在人體內處于復雜的微環境之中,且細胞體積微小、種類多樣,在細胞水平進行細胞識別、代謝物檢測、內部組分分析、細胞結構與功能表征、細胞間相互作用分析等工作也都有著很高的難度。因為樣品量小,分析物濃度低,樣品體系復雜,細胞水平分析對于傳統的研究和分析方法與技術是一個巨大的挑戰。 在非均勻電場中采取介電泳(DEP)的方法,可有效進行單細胞的無接觸處理。微波通過在覆有三層金屬層的柔性印刷電路板上鉆孔形成,因此每個微波形成了三個環形電極。聚苯乙烯珠和電池的實施裝置,包括一組微波管和一個流體裝置,用于從底部向微波管中填充生理鹽水緩沖液,并從頂部將顆粒分配到微波管中。有源微波有望替代單流腔或通道芯片,其主要優點是可在不同的位置分離細胞,支持靈活的上清替代,簡化單細胞回收程序,保證與標準高密度微量滴度板的機械相容性,但是依然存在高通量的痛點待解決。 在這項技術中,采用MicroFab的Jet Drive III和anMJ-A可將聚苯乙烯珠和細胞進行均勻分配,噴射出的液滴體積為0.5 nl。實驗中,稀釋參數為105個細胞/ml,分析每滴細胞的統計分布得知,當每微孔滴10個細胞時,平均期望有0.5個細胞,可以有效獲得單個細胞。

            • ▲ 燒傷組織修復再生

              組織修復與再生仍是醫學界長期存在的重要挑戰,常見的急性、慢性和先天性損傷均需要植入性的組織或器官進行治療,以提高患者的生存率和生活質量。然而,由于移植器官的等待周期過長、重建手術的組織需求量過大等因素,均嚴重阻礙治療進程。雖然患者是唯一的自體材料來源,但是患者的自身材料有限,因此,人工方法進行組織的構建受到越來越多的關注。體外的三維環境下,進行生物可吸收的聚合物創建,也對現階段的構建工藝提出更高的要求。 基于Micro Fab的噴墨打印技術,具有高集成性和非接觸等顯著優勢,有望成為新一代組織修復新技術。Micro Fab技術公司和Wake Forest 再生醫學研究所研發了一種皮膚工程3D生物芯片,可進行三維條件下皮膚的修復研究,用于治療由于熱損傷、機械損傷、疾病、癌癥和遺傳疾病而造成的皮膚創傷。真皮修復結構打印機(DRCP)可精準控制細胞、基質和生長因子的體積和比例,構建功能細胞、生長因子、非細胞基質的三維空間,通過非接觸式的按需噴墨生物印刷技術,將皮膚組織再生的所需時間從傳統的14-21天減少至5-7天。 如圖所示,DRCP置于HEPA 100級正壓層流箱中,配有3D生物芯片和紫外線殺菌燈。打印頭安裝在龍門架上,包含兩個valvejet分配器和四個噴墨機。化學反應性和紫外光反應性水凝膠的交聯可通過動態交聯噴霧器或光纖紫外光來實現。更換式加熱基底平臺可匹配SBS格式微波板(6,12,24,48,96孔),100mm培養皿和小的活動物(如小鼠和大鼠)。用戶可以通過scriptwriter程序創建打印模式,指定每個位置要存放的落點數量(通過落點增加的卷)、落點間距、要存放的層的順序以及交聯的類型和持續時間。

            • ▲ 神經組織的修復、再生

              通常來說,創傷性損傷往往會導致神經組織的丟失,臨床醫生只能從患者身體其他部位取得部分神經,以修復更嚴重的神經缺損。雖然自體神經移植成功率高達80%,但仍會對患者造成創傷。目前,組織工程師發現,采取人工方法(如,生物可吸收神經引導導管)促進神經再生可有效減少損傷。生物可吸收神經導管法將近端和遠端神經殘端在導管內縫合,優化創傷部位的生長條件,以促進神經再生。另外,由于導管在修復完成后被人體吸收,不需要手術移除。 噴印技術作為神經組織的修復再生提供了新思路,將噴墨技術應用于生物可吸收神經導管法可做到以下幾點: (1)管道內壁與外側均有涂層; (2)導管中裝入噴墨分液單元; (3)可將噴墨噴藥微球裝入導管; 更重要的是,噴墨方法具有高精度的特性,使人們能夠創建和控制管道材料中的蛋白質量或梯度,以及管道表面紋理和物理尺寸。組織工程工作站的打印程序可以精確控制沉積的精確點,分辨率為0.2 mm。

            • ▲ 組織工程3D打印

              通過Inkjet技術和3D打印技術,將組織和器官的基本微元素有機結合起來,從而有效地克隆出具有生物活性和正常功能的組織和器官,對受損部分進行修復、替代和再生。

            • ▲ 心臟支架藥物精準噴涂

              心血管手術中,為避免動脈再狹窄,通常使用由金屬或合金制成的支架送入體腔,擴張后與管腔壁貼合,起到支撐血管的作用。通常,為預防并發癥的產生,需要對支架進行藥物涂層處理。常見方法有浸泡、超聲波噴涂、氣體噴涂等,然而,藥物的濃度、分布等無法得到有效控制。 基于Inkjet的支架噴涂技術,具有射流中液滴的可控和可再生優勢,同時可將射流精確地引導到設備表面的位置,且具有以下優勢: (1)可進行多層藥物和溶液的涂層,每一層可使用不同的藥物和溶液; (2)支架不同位置的局部密度和厚度可控; (3)藥物沉積僅在支架表面,避免支架斷裂進入血液中; (4)噴墨技術由軟件數據控制,可針對不同的支架模型進行多次轉換。 MicroFab已成功制備了與實際支架尺寸相匹配的模型支架,這些帶有菱形細胞的模擬支架可用于打印/涂層試驗。可以通過在噴墨顯微分配器下協調移動支架來覆蓋模擬支架,并通過連續移動支架(旋轉和軸向移動),根據所需的點對點間距產生液滴,“即時”打印完成。在噴涂過程中,支架作旋轉和軸向運動,非常微小的藥物液滴按設定的要求由噴頭射至支架表面而形成涂層。 研究表明,將100 ug藥物(一個小支架的典型劑量)程序化靶遞送到試管中,給劑量的標準偏差(SD)為0.6 ug。在137 ug劑量下,在1.8 ug SD的涂層上噴射,支架管顯示了100%的捕獲效率。而且研究發現,連續噴射制備的支架可產生高達91%的效率,變異系數低至2%,相比于傳統的噴霧效果提高了10倍以上。

            • ▲ 冠脈支架藥物精準噴涂

              采用MicroFab噴墨打印裝置和方法,使用非諾貝特、專有聚合物和藥物包覆心血管支架,在按需滴式噴射模式下進行打印,即流體保持在環境壓力下,使用壓電換能器進行液滴發生。噴墨打印完成后,采用紫外分光光度法測定支架的載藥效率、藥物噴射后的質量和釋放動力學,并采用高效液相色譜法進行驗證。結果表明,支架管顯示100%的捕獲效率,支架在137mmol / l劑量時效率可達到91%,與傳統的噴霧霧化相比,效率提高了十倍多。因此,MicroFab噴墨打印裝置和方法可有效提高載藥效率,有望成為許多昂貴藥物噴涂的方法。

            • ▲ 微球囊打印

              微球囊是將分散的固體物質顆粒、液滴或氣體完全包封在一層膜中形成球狀微膠囊的技術,目前已被廣泛應用微囊化藥物、燃料、香料、粘合劑藥物的控制釋放、動植物細胞培養、細胞和酶的固定以及生化物質分離等領域,具有廣闊的應用前景。 現階段的研究熱點集中于減小微囊的體積和微囊尺寸均勻化。這是由于體積小的微囊具有利于氧和營養物的供應、囊內死腔小和便于微環境投放等優勢。常見的溶劑蒸發法、相分離法、界面沉積法和噴霧干燥法等物理化學法,需要在高溫條件下或使用反應劇烈的破壞性有機溶劑,制備的微膠囊粒徑分布寬,很難滿足醫藥工業和生物技術領域中保持生物物質活性的要求。而噴印技術制備的微球囊具有以下優勢: (1)微球囊尺寸高度統一; (2)微球囊的制備尺寸可調整; (3)微球囊的藥物釋放速率可控; (4)生產規模易于擴大(使用陣列噴頭或多噴頭); (5)局部給藥,避免毒性擴散; (6)生物可降解,無需手術切除。 目前,Jetlab 制備的微球囊,可控的粒徑范圍15~100 μm。研究顯示,采用該系統制備的載紫杉醇微球,對所載的紫杉醇分子本身無破壞,保證了藥物的治療效果,包封率至少可達 67 % ,且粒徑均勻,藥物釋放緩慢。研究表明,噴墨技術生產的微球持續釋放超過50天,可有效抑制和逆轉腫瘤的生長。 由于噴墨技術依賴于數據驅動、非接觸技術的結合,因此可將精確的皮升體積的材料在目標地點高速、準確地存放。MicroFab公司的噴墨技術可在三維層次分配生物材料,廣泛應用于藥物傳遞和組織工程。標準的JetLab系統常用于生產給藥系統,該系統包括:1)微細分發硬件,由一個或多個印刷壓電裝置構成,允許單或多流體分發或擴大單一流體分發;2)樣品打印三軸運動系統,通常包括3個定位階段與光學編碼器(編碼器分辨率1.0 m);3)光學系統,以兩臺黑白CCD相機和一個抓幀器為準,可對準運動臺和印刷基板,檢查噴射過程的質量,確保噴射的效果;4)驅動,這種脈沖的特性取決于流體特性和微分發裝置的結構;5)可選擇的軟件(內部開發):打印裝置/流體,可應用于打印裝置的電脈沖特性,每個位置的滴點數量和打印圖案。 采用噴墨技術中常見的各種方法,如點選和連續模式噴射,可制備具有窄尺寸分布(標準差1 m)的紫杉醇單分散微球。HPLC測定的載藥效率至少為68%,高效液相色譜分析表明,微球囊對藥物分子并不產生影響,而MTT試驗證實其對癌細胞具有殺傷作用。體外試驗表明,制備的紫杉醇微球釋放時間約為50d,在此期間的藥物釋放超過80%。因此,MicroFab噴墨技術可用于制備具有良好藥理性能的單分散微球,而且,與其他微球囊制備方法相比,制造過程從熱力學控制機制轉變為機電驅動機制,更易于控制。

            • ▲ 載藥聚合物微囊打印

              癌癥的治療過程中發現,許多類型的癌癥不僅對一種藥物產生反應,而是會對至少兩種細胞毒素或兩種抗癌藥物產生聯合反應,而且,藥物的綜合治療可有效降低癌癥復發的風險。但是,由于多種藥物在治療過程中對劑量的要求會有所不同,因此,與傳統的由固體聚合物微球組成的微球不同,科研人員進一步研發了一種雙層微球結構,其聚合物的核心被另一種聚合物的涂層包裹,多種負載藥物可以針對性的治療不同類型的癌細胞。此類載藥聚合物微囊,利用其可對指定組織、器官的靶向性和對藥物的緩釋特性,從而有效地降低藥物給病人帶來的副作 用并提高藥物的生物利用度。 目前,該類藥物載體的發展和研究重點體現在--開發新型微粒制備方法,提高藥物的包封率,并且在最大程度上確保芯材的完整性和活性,制備過程必須安全無毒;其次是通過對微粒殼材的修飾,使其具有良好的生物通透性,從而加強微粒的 包封性能,具有靶向性,對病變細胞或組織具有特異性的識別,讓藥物穿過人體 內的生物屏障直接作用于病變區域,提高生物利用度。 利用基于Micro Fab微壓電噴頭的微噴射系統,可用于生產雙層微球。該系統由兩根遮光管組成。外管用于注入形成外殼的液體,而空氣注入內管。空氣可以用第二種流體代替,從而產生多層球體。

            • ▲ 微陣列(點樣)

              傳統的點樣微陣列制備方法,是采用計算機控制的xyz運動臺實現,其頭部使用筆尖式搜集裝置從多孔板上獲取小滴的溶液,然后轉移、點樣到表面。當使用平面固體表面基板時,筆式打印實用性高且可重復。但是當使用不均勻的膜型襯底時,接觸技術會出現較多問題。當表面區域低于一支筆或一組打印筆中的一支筆的水平時,不均勻的基片會導致遺漏點;而薄膜吸收斑點溶液太快時,斑點會導致表面凹痕的出現和斑點不均勻。而且,由于每個點印的容量控制范圍有限,會導致無法疊印。正壓驅替,利用注射器系統或閥門射流沉積流體,在閥噴技術中,一個孔口或噴嘴附在一個電磁閥上,電磁閥快速開啟和關閉,從加壓的流動中產生間歇的水滴流。注射器系統從樣品孔中抽取液體,然后使用正位移將液體分發到基板上。由于流體特性對分膠效果的影響小于對壓電微分膠效果的影響,因此該系統具有較高的可靠性。然而,正壓力驅替微分配器系統在低容積時,其可重復性率較低。 MicroFab按需滴式壓電微分發裝置屬于微分液裝置,當流體保持在環境壓力下,僅僅在需要時,使用壓電換能器制造液滴。換能器在流體中產生體積變化,從而產生壓力波;當壓力波傳播至孔口時,轉化為流體速度,從孔口噴出一個液滴。作為一種非接觸式技術,噴墨調劑的精度不受流體如何潤濕基板的影響,如在調劑過程中,正位移或筆轉移系統將流體接觸到基板上,流體源不會被基板上的流體或基板材料所污染。因此,可使用不同的試劑或生物液進行疊印,且減少交叉污染的風險。最終,流體液滴可自由移動的距離超過1 mm,可將流體分配到井中或其他基質特性中(例如,控制潤濕和擴散的特性)。MicroFab技術正在使用單玻璃管壓電式分配器,同時將其高密度按需滴陣列打印頭技術用于生物活性流體微分配器。集成陣列噴墨噴頭的使用,在高密度/高精度條件下,有效簡化了多噴墨系統的設計和操作。 壓電式按需滴式噴墨打印技術用于微分發液體在DNA和免疫分析診斷、表達研究和高通量篩選方面具有廣泛的適用性。研究發現,利用MicroFab噴墨微分配技術,可以以0- 4000 /秒的速度生產出直徑為25-100 μm (10 pL - 0.5 nL)的流體球體。MicroFab噴墨微分配裝置可廣泛應用于打印多種流體(探針、試劑、生物樣品流體、表面激活流體等)。

            • ▲ DNA微陣列

              DNA微陣列技術,主要可應用于突變檢測、功能基因組學、藥物基因組學、SNP基因分型、基因表達研究、蛋白質組學和細胞信號轉導等方面,可進一步促進生物技術的發展和研究人員對細胞基本分子通路的理解,已經在全球范圍內受到廣泛關注。高密度DNA陣列,可作為全球基因組測序的關鍵技術,為下一代基因組學研究提供了關鍵信息。高密度DNA陣列的使用,可在實驗中有效地獲取細胞和組織系統中數千個基因的活動表達情況。 Micro Fab主要用于原位合成過程中基因表達研究的寡核苷酸微陣列,我方研發的Inkjet噴墨技術可將小體積的合成試劑傳送至基板。MicroFab技術中,使用噴墨裝置將原基因與原位DNA合成設備相結合,儀器由計算機控制的X和Y臺組成,操作時將襯底置于噴墨噴嘴下,為四個核苷酸單體分別提供了一個獨立的噴墨裝置,第五個裝置用于遞送用于合成偶聯的激活試劑。 目前,已經使用該設備合成了長達80 mol的玻璃寡核苷酸陣列,并作為Flex芯片技術推向市場,這類Flex芯片屬于定制類型,可廣泛應用于基因定位、SNP基因分型、基因表達監測和其他藥物基因組學等方面。

            • ▲ 多肽微陣列

              肽是由兩個或兩個以上氨基酸以肽鍵相連的方式組成的化合物,是構成人體所有細胞的基本材料,人體內各種細胞功能、所有生命行為,如生長、發育、繁衍、代謝、動作等,都必須通過肽才能體現,因此肽是決定人類生命質量的關鍵物質。由于肽在細胞和組織中發揮著重要的功能作用,因此肽研究對生命科學和醫藥工業具有重要的意義。目前普遍通過組合的方法,在單個單元中合成肽,構建一個微陣列格式的肽庫,從而實現大規模樣品處理。其中,一種自動分析的柔性肽微陣列可用于藥物檢測中,以減少篩選時間。肽微陣列的常見應用包括: (1)定義蛋白質-蛋白質相互作用的最小域:表位定位; (2)關鍵殘基鑒定:鑒定與結合有關的殘基; (3)藥物篩選:與藥物的相互作用以確定藥物先導物; (4)蛋白質構象探針:評價多個結合域的結合; (5)蛋白質與其他分子的相互作用:蛋白質- DNA,蛋白質-多糖,蛋白質-細胞,蛋白質-金屬的相互作用。 當使用原位合成時,肽在微陣列中所需的位置時,每次都會產生一個殘基。其主要優勢在于,該過程中涉及的液體數量有限,僅需20種天然氨基酸和用于洗滌、封蓋、去保護的液體。當氨基酸分布在一個衍生的底物上(在每個位置可以有不同的氨基酸)時,合成開始。在沉積和反應完成的偶聯時間之后,底物經過封頂,減量物上的連接位點被阻塞,以用于將來的反應。偶聯氨基酸在所有位置都失去保護,然后肽鏈上的下一個氨基酸在每個位置都沉積下來。清洗步驟也在同步進行,以去除殘留的試劑。 Micro Fab的氨基酸分配子系統如圖所示,相機確定了將在控制程序中使用的配藥器的初始偏移量,以確保微陣列上的一個位置配藥的所有氨基酸將完全重疊。在Micro Fab上合成的肽通過溴酚染色(在合成結束時檢測游離胺)、裂解肽的HPLC和MS分析,以及在微陣列中直接在肽上附著抗體和染色來驗證。

            • ▲ 電流體動力學噴印在高通量基因芯片上的應用

              左上圖:電流體動力學噴墨過程示意圖。右上圖:DNA微陣列的熒光顯微照片(左)和AFM圖像(右)。左下圖:高分辨率電流體動力噴墨打印原子力顯微鏡(AFM)圖像,使用DNA的水懸浮液(37-100nm直徑的點打印MER,單鏈)。(經參考文獻許可轉載。[1]Park J.-U.et al. (2008)Nano Let.,8(4))。右下圖:使用印刷適體模式檢測腺苷的示意圖(上),熒光顯微照片(下)與腺苷分子反應前(左)和后(右)的字母模式。(經參考文獻許可轉載 [1]Park J.-U.et al. (2008)Nano Letters,8(12),4210-4216,Copyright American Chemical)。 基因芯片(Gene Chip)通常指DNA芯片,其基本原理是將指大量寡核苷酸分子固定于支持物上,然后與標記的樣品進行雜交,通過檢測雜交信號的強弱進而判斷樣品中靶分子的數量。隨著基因技術研究的發展,基因芯片的概念現已泛化到生物芯片(biochip)、微陣列(Microarray)、DNA芯片(DNA chip),以及蛋白芯片等多種領域。基因芯片種類很多,制備方法也不盡相同,但基本上可分為原位合成法和直接點樣法兩大類。原位合成法指在固相支持物(如:玻璃、瓷片、聚丙烯膜等)表面原位合成寡核苷酸探針。直接點樣法是將預先制備好的寡核苷酸或cDNA 通過自動點樣裝置點于固相支持物上[6]。與原位合成法相比,它比較簡單,多用于制備大片段DNA。目前原位合成法制備DNA 芯片,主要通過光刻法和壓電打印法兩種途徑。光刻法只能用來合成30 nts 左右的寡核苷酸,且每步縮合率較低,約為95%,合成30 nts 寡核苷酸探針的產率僅20%;而壓電打印法可以合成40~50 nts左右的寡核苷酸,每步縮合率可達99% 以上,合成30 nts 寡核苷酸探針的產率可達74%,其特異性應比光刻法高。另外,壓電打印法制備寡核苷酸探針不需要特殊的合成試劑, 比光刻法具有更高的應用價值。 目前壓電噴墨系統的最小分辨率可重復打印的線條或最小點直徑為10–30μm,雖然滿足極多的基因芯片制備的應用,但是對于許多潛在高通量應用來說,壓電噴墨的分辨率還是太大了。電動流體動力學(Electro-hydro Dynamics,簡稱EHD)噴墨設備是一種完全不同于壓電陶瓷式打印機的高分辨率噴印設備。壓電式打印機經歷了將電能轉化為機械外力的過程,而電動流體動力學噴墨直接將電場作用于工作介質。當針尖處電場集中后,其強度大大增大,可以噴出遠遠小于針尖直徑的液滴。傳統的壓電陶瓷式噴墨打印在無法制備較高分辨率的圖案同時,還不得不面對咖啡環和針孔薄膜的問題,而電場打印就可以輕松應對這些問題。 電動流體動力學噴墨打印的基本原理:利用外部施加的電場將液體油墨拉出,而不是將其從小尺寸的噴嘴中推出,這種打印方式所得圖案的分辨率高于1μm。當在兩個電極之間施加高電壓時發生電暈放電,并且該過程導致與電極相同極性的離子向另一電極移動,形成空間電荷,并在兩個電極之間產生流動電流,離子間庫侖力引發電流體動力流。當打印系統的噴頭內含有帶不同電荷的墨水時,在噴嘴和基板之間施加電壓,如左上圖所示,陽(陰)粒子聚集至正(負)電極的噴嘴尖端(相對于接地基板),并形成圓錐形彎月面,稱為泰勒錐,當電壓增加時,靜電應力將克服表面張力和粘度,最終將液體從錐尖噴射到基板上。 極高的分辨率和與各種油墨的兼容性,使電動流體力學噴墨在印刷電子、DNA芯片制備等領域有很高的吸引力。基因芯片顯示具有多個探針位點(例如DNA和蛋白質)的表面,每個位點可以攜帶特定的試劑。互補分子與試劑的結合產生一個信號,可以通過成像技術,如熒光來檢測。為了對復雜的生物樣品進行大量的平行分析,增加單位面積的探針位點的數量是非常重要的。因此,可以小間距打印小點的技術對研究人員具有極高吸引力。因此受益于電流動力噴墨打印的高分辨率能力,基因芯片在高通量具有極大的研究前景;作為一個例子,右上圖給出了使用2um口徑噴頭,電流體動力學按需電點噴的14X14的銀光標記DNA單鏈微陣列圖示,點徑2um和點間距5um。這種DNA芯片點徑的大小,大約是傳統熱/壓電噴墨系統產生的10分之一。而且,在減小尺寸情況下,這些探針位置的熒光標記,熒光強度也很容易被標準熒光顯微鏡檢測到。 左下圖所示,通過減小噴嘴直徑,DNA點的直徑可以大大降低到100nm。雖然因為這些納米尺度的的相關熒光信號太小,無法使用常規顯微鏡有效地檢測,但這種打印分辨率對于納米材料組裝和分子相互作用的基礎研究等應用來說是非常重要的。 DNA芯片研究的進展擴大了它們的用途,以檢測更廣泛的分析物,包括有機小分子、無機離子、癌細胞或病毒,具有很高的選擇性。特別是DNA適體是一類有趣的功能DNA,它們與特定的分子結合并誘導構象變化。越來越多的報道描述了新適配體的合成及其在生物傳感器中的應用,以檢測腺苷、可卡因、凝血酶等。如左下圖所示,使用電流體動力噴墨形成的腺苷-DNA適體微陣列,打印成一個復雜的幾何形狀,作為腺苷的熒光生物傳感器。傳感器的制造過程開始于噴墨打印單鏈DNA功能與熒光染料和生物素。(這個生物素基團使DNA能夠固定在鏈霉親和素包覆的底物上。) 隨后,印刷DNA與兩條互補鏈雜交:(1)DNA適體鏈能選擇性地與腺苷反應;(2)含有猝滅劑標簽的另一條鏈。在這種雜交之后,熒光變得猝滅,因此變暗(右下圖.10c中的左內嵌)。然而,在水腺苷溶液(5mM)暴露后,由于猝滅劑的釋放,熒光信號再次顯著增加。

            • ▲ 柔性可穿戴壓力傳感器

              柔性電子材料具有高靈敏度、可彎折等優點,具有可穿戴性,可應用于各類柔性傳感器,如壓力傳感器、觸覺傳感器、氣體分子傳感器等。在電子皮膚、醫療監測、智能機器人等方面應用廣泛。上圖所示為基于銀納米線(AgNW)噴墨打印的柔性電阻式壓力傳感器,靈敏度高達0.48 kPa-1。

            • ▲ 生物氣體傳感器(阿爾茨海默氏病早期診斷)

              依據2000年的美國人口調查報告顯示,全美范圍內約有450萬人患有阿爾茨海默癥,85歲以上的老年人群體中約有一般人患有阿爾茨海默癥,而且,預計2050年患病人口數將進一步攀升至1320萬人,每年阿爾茨海默癥患者的直接和間接治療費用高達1000億美元,對社會和家庭造成嚴重的影響。阿爾茨海默癥的早診斷早干預,可有效延遲疾病的發病,降低治療費用,提升患者滿意度。在對患者的研究中發現,患病初期對氣體的識別能力顯著下降,且嗅覺信息的處理與海馬體體積之間具有很強的相關性,因此可采用生物體的氣體測試有效檢測阿爾茨海默癥的發病。氣體識別測試(UPSIT)是最常見的刮嗅測試,但是其不能量化嗅覺闕值,且不同濃度溶液的制備較為繁瑣,無法用于疾病的準確預測。 嗅覺測量技術是基于數字控制的高精度噴墨點膠技術,可精準確定人的嗅覺閾值。由于特定氣味的閾值被確定為非常高的分辨率,且噴墨微分機能夠提供納摩爾數量的氣味每一滴,因此該系統可通過可互換的墨盒來散發多種氣味。通過使用試驗中使用的氣味劑的稀釋劑,該分辨率可以延長到單滴分配。 Micro Fab嗅覺檢測由壓電驅動的微分配裝置組成,將少量氣味源分配到加熱元件上,揮發油通過非常低的氣流傳遞給測試者。嗅覺計帶有一個配備微處理器的控制框、液晶顯示屏和操作按鈕,具備下載測試數據的能力。檢測時,將控制器預先編程,以對數遞增的步進下降計數,并確保測試者在試驗之間有足夠的恢復時間。 實驗選用了一種玫瑰氣味劑(苯乙醇),因為它能選擇性地刺激嗅覺腦神經而不影響鼻內三叉神經末梢。另選用檸檬氣味劑(檸檬提取物)進行實驗,因為它會刺激三叉神經。第一次試驗中,小劑量的氣體(12.06 nl)傳送至測試者的輸入氣流中。在隨后的試驗中,對數衰減的氣味量(09 nl~102.5 nl)被釋放在等量的空氣中,并且由測試者報告是否聞到另一種氣味。 實驗發現,Micro Fab的嗅覺檢測針對玫瑰氣味劑(苯乙醇)和檸檬氣味劑(檸檬提取物)兩種氣味,檢測靈敏度高,且發現阿爾茨海默癥患者的嗅覺閾值(89.02 nl 和74.34 nl)明顯高于帕金森氏癥患者(23.08 nl 和74.34 nl)。

            • ▲ 神經導管打印

              通常來說,創傷性損傷往往會導致神經組織的丟失,臨床醫生只能從患者身體其他部位取得部分神經,以修復更嚴重的神經缺損。雖然自體神經移植成功率高達80%,但仍會對患者造成創傷。目前,組織工程師發現,采取人工方法(如,生物可吸收神經引導導管)促進神經再生可有效減少損傷。生物可吸收神經導管法將近端和遠端神經殘端在導管內縫合,優化創傷部位的生長條件,以促進神經再生。另外,由于導管在修復完成后被人體吸收,不需要手術移除。 噴印技術作為神經組織的修復再生提供了新思路,將噴墨技術應用于生物可吸收神經導管法可做到以下幾點: (1)管道內壁與外側均有涂層; (2)導管中裝入噴墨分液單元; (3)可將噴墨噴藥微球裝入導管; 為更好的使用噴墨技術進行導管打印,進行了相關調整,包括:1)將桌面版本的JetLab系統連接到無菌的組織培養罩上;2)運動臺和金屬固定裝置的尺寸進行了調整,以保證氣流在發動機罩內暢通無阻;3)在電子電路中引入熱電偶與溫度控制器反饋回路耦合,控制印刷基板的溫度;4)增加了一個旋轉軸,允許芯軸在打印過程中旋轉。 噴墨方法具有高精度的特性,使人們能夠創建和控制管道材料中的蛋白質量或梯度,以及管道表面紋理和物理尺寸。組織工程工作站的打印程序可以精確控制沉積的精確點,分辨率為0.2 mm。

            • ▲ 結構蛋白打印

              萊布尼茨新材料研究所的Ma?gorzata K和 W?odarczyk-Biegun在“3D bioprinting of structural proteins”的研究中,重點講述了結構蛋白(膠原蛋白、蠶絲、纖維蛋白)生物打印的研究進展,作為一種特別有趣的技術來重建天然支架的生物化學和生物物理組成以及層次形態。結構蛋白提供的分子設計的靈活性,結合了生物打印固有的混合、沉積和機械加工的靈活性技術,使功能強大的支架和組織模擬物的制造具有一定程度的復雜性和組織性,這才剛剛開始被探索。這里描述了基于結構蛋白的生物墨水的打印參數和物理(機械)特性,包括打印支架的生物學功能。描述了應用打印技術和交聯方法,重點介紹了為改善支架性能而實施的修改。還報告了使用的細胞類型,細胞活力,和可能的構建體應用。研究團隊設想,將打印技術應用于結構蛋白,將實現對其超分子組織的空前控制,賦予打印支架生物特性和接近自然系統的功能。 作者對比了噴墨打印,機械點膠和激光打印,噴墨打印的優勢在于高速、成本低,缺點是只能用相對低濃度的細胞溶液防止堵塞噴頭(RUIDU 生物噴墨3D打印平臺 RD-3DB200 已優化這一不足)。機械點膠可以使用更高濃度的細胞溶液,但油墨沉積過程中剪切應力引起的變形對細胞活力的影響。激光打印允許打印高粘度材料和高細胞密度在非常好的分辨率下,卻受到高成本和缺乏打印大型結構的適用性。 作者同時也用不同材料打印出了不同效果,打印結果良好。作者提出大多數生物打印ECM蛋白的研究都集中在自然材料的模式傳遞上。然而,這種打印方法在打印時提供了額外的優勢作為超分子形成單位的結構蛋白。在微尺度上加工材料所施加的機械力可以影響材料的自組裝過程,形成具有特定力學性能的分層排列的上層結構。這種策略被自然系統用來處理具有獨特性能的材料。例如,在蠶或蜘蛛中,絲蛋白的折疊和組裝是在腺體通過一個狹窄的管道分泌時發生的,產生的材料的屬性取決于擠壓參數,如剪切力和環境條件,如pH值下降,離子交換,分泌過程中溫度的變化。此項打印方法可以使蛋白質結構擁有前所未有的復雜性和組織性。

            • ▲ 血管網絡

              MicroFab噴墨方法具有高精度,因此可有效控制管道材料中的蛋白質量和梯度,以及管道表面紋理和物理尺寸。目前,MicroFab已初步應用于外周神經的再生、心血管、食道等組織結構的構建。如圖所示,模擬血管網的三維聚合物結構(120μm的寬分支)。

            • ▲ 免疫抗體打印

              20世紀80年代初,蛋白質的噴墨打印技術已得到發展。在最新的研究中,抗體被印在膜上,抗體與硝化纖維相結合用于診斷分析。如圖所示,雅培公司的妊娠指示器TestPack?使用 MicroFab技術公司開發的兩種液體連續噴繪系統進行打印操作,使用硝化纖維素打印出兩種抗體(通常是公司HCg和a control)。Abbott TestPack?也可用于鏈球菌和藥物濫用測試。

            • ▲ 微粒打印

              在顆粒技術和粉末制造領域,需要生產具有均勻特性的顆粒,以達到嚴格的產品質量。目前的霧器可以產生各種形狀的噴霧,但是高氣體流量和進料流量以及不同的噴霧方式會導致噴霧空氣混合復雜、霧滴軌跡復雜,進而導致霧滴和霧滴壁碰撞、壁沉積、污垢、腐蝕、有害團聚、大粒徑分布,最終形成不均勻的產物。近年來,所有以粉末形式生產的材料都不斷要求新的粒子特性,以改善有效密度、壓實性、連接、分布和定向性,以形成獨特的基體材料。此外,生物和制藥對高球形顆粒提出了新的要求。如,球形顆粒提供了一種有用和實用的手段,通過提供足夠濃度的藥物直接作用于靶點,以在預期的幾天到幾個月的時間內實現適當的藥物釋放,使藥物的藥效最大化,因此,特別適合于化療藥物和結核病藥物的膠體藥物遞送。此外,在許多生物、農業和藥物測試研究中,會涉及對細胞結構和功能的理解,而其數據/信號的靈敏度和重現性與樣品粒子的均勻性有直接關系。噴印技術,是一種快速、可靠、無溶劑的工藝,具有產生單分散液滴的顯著優勢,可精確控制液滴特性,因此可用于微粒印刷的產生。 MicroFab公司生產的MJ-AT-01擠壓式壓電打印頭,噴頭噴嘴孔徑為30μm,可用于微粒的產生。如,采用納米銀懸浮液和金屬有機硝酸銀溶液(AgNO3)進行研究,發現噴墨油滴的尺寸將決定最后的線寬,在噴墨打印過程中,懸浮顆粒的存在會增大墨滴在基材上的直徑。進一步采用更高的驅動脈沖,可明顯提高噴墨打印導電線的成形性。然而,更大的線寬引入會導致較高的熔滴重疊與較低的驅動脈沖相結合,引起脹形現象,使直線度變差。 MicroFab公司生產的噴墨裝置(MJ-SF-80)也可用于制造具有不同形態和表面特征的顆粒。該設備長34mm,直徑12mm,孔板直徑80μm,噴墨裝置由一個環形壓電換能器連接到一個玻璃毛細管組成玻璃毛細管一端連接到進料容器,而另一端具有用于噴射液體的孔板。通過對壓電換能器施加電壓,換能器產生了封閉在玻璃毛細管內流體的體積變化,進而產生壓力波,壓力波通過液柱向噴嘴方向傳播,孔口處流體柱橫截面的驟變會誘發液滴的形成。由于噴墨微點膠是數據驅動的、非接觸式的,因此能夠以高速率在非平面表面上精確沉積皮升體積。由于是數據驅動的,使用靈活,可應用到生產線進行自動化操作。此外,不需要特定應用的工具,如光罩或屏幕;作為一種添加劑工藝,沒有化學廢物,屬于環境友好型。

            • ▲ 農藥精確變量噴施研究

              ?農藥精確變量噴施技術一直是智能化植保機械的重要研究內容,一直是精細化農業領域的研究熱點。農藥精確噴施牽涉到農藥的有效利用、農產品安全、環境污染和操作者的人身安全等眾多問題。如何按照農業要求快速準確地進行噴施作業,并使其具有良好的霧化特性和均勻性是噴施的關鍵要素。 農藥霧滴在葉片表面的沉積、潤濕和粘附行為在植物保護中至關重要,因為對它們的研究能有效減少化學品浪費和環境污染。實際中數以百萬計的直接作用于植物表面的農藥霧滴會到達非目標地點,且這些農藥在降落途中可能被風吹離軌道,也可能從植被表面反彈回來。這種偏差導致施藥效果降低且施藥頻率增加,因此,將大多數液滴定位在目標表面以防止化學物質損失在農藥植保中是一個非常值得關注的問題。解決這一問題的方法包括用表面活性劑改變農藥制劑的流變性質,并對噴霧液滴進行靜電充電,以增強在葉片表面的沉積和擴散效果。表面活性劑的加入起到發泡或消泡、穩定或緩沖以及潤濕或粘附性質的作用,并降低制劑的界面張力以增強液滴的沉積。來自有機硅氧烷、聚電解質和乙氧基化合物的表面活性劑已被試驗證明有效,其效力取決于濃度水平。雖然表面活性劑農藥復合物改善了植物表面的液滴沉積,但它受到葉片方向和表面形態、液滴行為和施用系統的抑制。親水或疏水葉片表面在正面-背面部分暴露于噴霧液滴決定了沉積效率。噴射液滴的電荷疊加也增強了極性吸引和環繞沉積。高電壓施加為液滴提供了特有的負電荷,以吸引葉片結構中的正離子。在不同的各向異性的情況下,表面活性劑-農藥配方和電極荷電率的組合效應可以最大化液滴在不同葉片表面上的沉積和擴散。 江蘇大學課題組利用自己設計的藥物液滴觀測分析平臺研究了不同濃度的表面活性劑和農藥制劑在疏水性葉片正面的原位帶電單尺寸液滴行為。實驗平臺可以研究溶液電導率、液滴荷電率、表面張力、靜態接觸角、疏水性葉片表面上的沉積和潤濕面積。定制的液滴發生器與開發的感應電極噴嘴帽相結合,用于產生帶電的單一尺寸的液滴。該模型包括一個注射針頭,通過頭部泵的振蕩運動將帶電液滴流分配到葉片表面。注射器的不銹鋼針頭長度為5毫米,直徑為0.71毫米,容量為2.5毫升,可產生2至5微升的單個液滴。針頭固定在噴嘴帽內,每側有兩個30 × 10 × 3毫米的電極,并連接到容量為15千伏的高壓發生器,以在液滴破裂時將負電荷疊加到液滴上。使用平板電極在農藥噴灑的連續液滴排放區(適用于扁平扇形噴嘴)獲得高性能和最大充電強度的對稱電場。該裝置是可調節的,以在任何設置下保持針尖和測試臺之間的最大距離為50毫米。該裝置在一個封閉的實驗室內,內部有靜風以防止液滴噴射脫軌,濕度為67%,溫度為25℃,以提供模擬現場條件的理想液滴蒸發。將不同濃度的表面活性劑-農藥復合物的制劑吸入注射泵。以指定的時間間隔轉動注射器的旋鈕,以噴射帶電的液滴大小。 在葉片表面,帶電的單一大小的液滴在破裂后具有勢能,降落(沉積),膨脹獲得動能(擴散),并根據表面的各向異性粗糙度或光滑度粘附(保留)或脫落(反彈)。光譜研究了霧滴在葉片表面的沉積、滯留、擴散、反彈和接觸角等撞擊行為。由于葉片表面的形態特性是生物穩定的,因此只有配方和應用系統才能得到改善,以增強液滴撞擊行為。表面活性劑的加入改變了農藥溶液的流變特性,而電荷的疊加有助于液滴撞擊葉片表面結構。不同濃度的表面活性劑-農藥溶液的電性能和導電性從根本上影響了液滴的荷電性以及液滴在葉片表面的沉積狀態。 液滴體積大小的變化直接影響表面活性劑和農藥制劑在施用過程中的表面張力。溶液中分子內的內聚力對于較大的液滴尺寸比較小的液滴尺寸更強,因此γ值更大。在所有配方中,液滴尺寸的增加使γ值最大化。相比之下,水溶劑會產生較大的液滴,但在水溶液中混合表面活性劑和農藥會產生較小的液滴,從而產生較低的γ值。 在農藥噴灑過程中,液滴表現出撞擊、彈跳或擴散行為。配方的流變性質和葉片表面的紋理類別影響著撞擊過程,這取決于液滴夾帶的動能。由于彈跳通常在高沖擊力下發生,在本實驗中,靜電感應原理應用于表面活性劑-農藥溶液的液滴時,這種現象是不可見的。帶電液滴轟擊、固定和潤濕葉片表面的時間取決于液滴的體積。在植物的正面葉片上,不同濃度的乳油和制劑的液滴沖擊行為不同。液滴在表面的擴散隨著溶液中表面活性劑-農藥濃度的增加,達到最大平衡點。 總之,在實驗室中研究了表面活性劑-農藥復合制劑對電荷的響應性,以增強液滴在疏水性葉表面上的撞擊行為。該制劑在溶液中表現出表面活性劑和農藥作為超級分散劑的特征。除水外,表面活性劑和農藥在水溶液中的電導率隨著濃度的增加而增加,這進一步增加了液滴的電荷量。噴射液滴流中電荷的疊加降低了γ值,并且總是降低葉片疏水表面的接觸角。帶電液滴的γ值和靜態θ值的下降程度與液滴的大小和體積成正比。 在農藥噴霧應用方面,MicroFab研制的微液滴發生系統可以為研究藥物噴霧的發生和控制提供一整套研究方案。通過MicroFab的微液滴發生系統可以觀測液滴在植物葉面上的運動情況及附著狀態。該系統可以很好的應用于農藥精確噴施技術的研究。其優點:1、高精度,噴墨產生高度可重復的液滴,可通過聚集產生更大的體積;2、連續變化,從此應用的角度來看,單個滴(20-200 pL)的極小尺寸幾乎會產生總(累積)量的連續變化。

            • ▲ 粘合劑

              上圖是用同一設備印刷的各種尺寸(最小80μm直徑)的膠點,可調整局部材料密度。在醫療設備、曲面屏幕、MEMS組件等器件的制備方面,均需要合理有效地分配非接觸式粘合劑,以防止損壞或污染設備。這是因為,精密儀器制備中,微型光學元件附著在非常小的其他元件上,如何使在雙方達到緊密連接是關鍵。常用于粘接的材料可以是熱塑性/熱固性/熱熔氰基丙烯酸酯、環氧UV固化硅酮丙烯酸酯聚氨酯,且均可使用噴墨技術進行微點膠打印。許多商用膠粘劑產品適用于噴墨沉積,而另一些則需要進行調整。考慮在分配器孔口達到的剪切速率,50cPs被認為是流體粘度的實際極限,因此,具有較高粘度的商用粘合劑可以通過加熱或稀釋的方式引入噴墨式分配器的操作范圍。 噴墨微點膠的優點在于精確控制位置、單點膠量、物料在面積上的分布和線寬。MicroFab使用噴墨打印方法可制造各種組件和設備,使用的材料包括光學粘合劑,紫外光固化聚合物,指數調整熱塑性配方和其他特殊粘接材料。MicroFab高溫打印頭用于在高達220 ℃的溫度下分配粘合劑材料,通過改變工藝參數、點陣、細線和區域,打印范圍從10μm到幾毫米,精度水平只有幾微米。 使用MicroFab的高溫打印頭,粘度在100- 200cps范圍內的粘合劑可以加熱到100℃左右,將其粘度降低到一個可接受的范圍,或使用相容溶劑稀釋降低粘度,可在涂膠后溶劑蒸發,只留下粘合劑。 此外,還可以通過在商用粘合劑材料中填充金屬顆粒、碳納米管或陶瓷顆粒,改進其導熱性或導電性。

            • ▲ 微透鏡陣列

              上世紀九十年代,光電子學和微電子學相互滲透形成微光學(Micro-Optics),微光學元件中,微透鏡陣列尤為重要,它在照明、成像、光通信等方面發揮重要作用。微透鏡陣列是由直徑在10μm到1mm之間的微透鏡按照一定的排列組合而形成的陣列,其透鏡尺寸小,可用于光信息處理、光計算、光互連、光數據傳輸、生成二維點光源,也可用于復印機、圖像掃描儀、傳真機、照相機,以及醫療衛生器械中。此外,微透鏡陣列器件也實現了微型化和集成化,使得其具有很強的適應性,可廣泛用于通信、顯示和成像器件當中。用于半導體激光器的橢圓形折射微透鏡陣列,能夠實現激光器的聚焦與準直,激光二極管(LD)的光束整形,?它還可用于光纖、光學集成回路之間,實現光器件的有效耦合。在光纖通信中,橢圓形微透鏡將來自自由空間的光耦合進光纖,并校準從光纖出來的光。目前微透鏡陣列己經在原子光學領域有所應用,利用微透鏡陣列做成原子波導、分束器、馬赫一曾德爾干涉儀或利用其捕獲原子或者對中性原子進行量子信息處理。因此對于微透鏡陣列使用材料,制作工藝和用途方面的研究十分必要。 MicroFab使用噴墨打印方法,用于數據驅動的微光學元件的制造,如折射透鏡陣列,將多模波導和微透鏡/傳感器沉積在光纖/光纖束的尖端。用于微光學MJ點膠裝置打印的材料包括光學粘合劑,uv固化聚合物和指數調整熱塑性塑料配方。Micro Fab研發的高溫打印頭用于在220 ℃以下的溫度下分發光學材料,目前該發明已取得相關發明專利。通過改變工藝參數,已制造出不同尺寸的球形和圓柱形平面凸透鏡陣列,尺寸范圍從80μm到1 mm、精度僅為幾微米。 通過熒光光譜可以監測每個傳感器的特性,并且能對目標分析物進行靈敏度檢測和定量分析。通過光學成像方法對這些分析物進行同步檢測和測量,并在空間上記錄每個打印出的微點陣。

            • ▲ 光纖傳感器微透鏡陣列

              光纖傳感器可用于傳統傳感器不能使用的情況下執行難度較高的一些測量應用。這種傳感器通常結構緊湊、質量輕、耐腐蝕,并且可以多路復用。它們不受電磁干擾,能在惡劣環境中應用。由于各種分析物的測量需要促進了光學傳感器陣列的發展,并可用于樣品的完整化學色譜的測量。例如,多個感測化學物可以連接到光纖傳感器的光纖末端,并且不同的感測化學物可以通過空間或光譜分辨率來識別。(圖a為勞倫斯國家實驗室制造的顯微光度計原型,其中使用了MicroFab Technologies打印的傳感元件;圖b為在光纖尖端打印熒光染料制備出的顯微光度計的示意圖) 利用噴墨技術在可接觸的光學表面打印一種或多種標記化學試劑。其中一個常見的例子就是光纖的尖端。該方法提供了一種通過使用多種MJ噴頭分配幾何形狀來精確打印不同材料的圖案。每種化學試劑可包含一個或多個光能吸收染料,其光學特性隨目標分析物的變化而變化。 通過熒光光譜可以監測每個傳感器的特性,并且能對目標分析物進行靈敏度檢測和定量分析。通過光學成像方法對這些分析物進行同步檢測和測量,并在空間上記錄每個打印出的微點陣。(圖c為噴墨打印在光纖束末端的生物傳感器透鏡)

            • ▲ 多路復用生物傳感器

              人類健康已經成為全球性關注的問題,我們需要通過創新的醫療檢測手段來改進健康評估和治療結果。臨床醫學研究發現,某些疾病的發生與人體內代謝產物的異常高度相關;例如,心血管疾病可能是由于糖尿病或高血脂等一種或多種風險因素引起的。糖尿病通常由異常高的血糖水平引起,并伴有許多并發癥。高水平的甘油三酯可導致動脈硬化、血管阻塞和血栓形成,并可增加心血管疾病的風險。血乳酸水平反映代謝狀態,乳酸濃度的增加可預測感染性休克患者的多器官衰竭和死亡。最近, 乳酸被認為是癌細胞最重要的能量載體。此外,糖尿病患者容易發生糖尿病乳酸酸中毒。因此,多種代謝紊亂的存在會增加人體健康的風險,因為人體內的代謝物具有協同作用,因此需要多重檢測。 在單個生物傳感器芯片中對多種代謝物水平進行多重檢測將有助于準確診斷/治療特定疾病或減少臨床綜合體檢所需的血液量。然而,多重生物傳感器的可擴展制造仍然是一項挑戰,因為它涉及電活性/固定材料和不同種類的酶在選擇性電極陣列上的精確圖案化和對準。傳統的光刻技術與這些柔性襯底的圖案化并不特別兼容。絲網印刷可用于大規模制造,但它需要對每一層進行復雜的對準,并且可能會浪費酶漿,而酶漿是生物傳感器中最昂貴的部分。噴墨打印技術是低成本和大規模生產電子器件的替代選擇。但它尚未用于生產電流型多路復用生物傳感器。南京大學潘教授課題組開發了一種“按需滴液”噴墨印刷策略來制造多路復用生物傳感器。按需滴加過程使用軟件來指導打印機生成單個的液滴,這些液滴只噴射到需要的地方。因此,可以選擇性地將不同的酶打印到所需的區域。采用數字化噴墨打印系統,將導電聚合物水凝膠和幾種酶逐一打印在電極陣列上。整個噴墨打印過程可以在三輪打印內完成,只需要一輪對準。對于一版包含96個工作電極的傳感器陣列,打印只需花費5min。多重噴墨打印實現了具有良好選擇性和高靈敏度的生物傳感器;例如,它檢測甘油三酯的靈敏度為7.49μA·M-1cm-2,介于0.1和6 mM之間;檢測乳酸鹽的靈敏度為3.94μA·M-1cm-2,介于0.08 mM和5 mM之間;檢測葡萄糖的靈敏度為5.03μA·M-1cm-2,介于1和25 mM之間。此外,多路傳感器在標準磷酸鹽緩沖溶液和人血清樣品中均可重復工作。

            • ▲ 可生物降解骨科植入物

              噴墨打印Fe–30Mn可生物降解支架,孔隙率為36.3%。

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